JP3465330B2 - マルチエリア焦点調節カメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮影画面の複数位置に
ついて焦点検出可能なカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、撮影画面の中央位置に焦点検出エ
リアを１つ持つ自動焦点調節カメラが知られている。こ
の種の装置においては焦点調節動作として、シングルＡ
ＦサーボとコンティニアスＡＦサーボとが知られてい
る。シングルＡＦサーボでは、焦点検出およびレンズ駆
動により一度被写体に合焦すると、いわゆるフォーカス
ロックがかかり、以後のレンズの動きが禁止される。こ
のフォーカスロック機能を利用すると主要被写体が撮影
画面中央以外の位置にある場合に、まず主要被写体を画
面中央にして合焦させ、フォーカスロックのかかった状
態でカメラを振って意図する構図に構図変更しても主要
被写体にピントの合った状態が維持出来る利点がある。

【０００３】一方、コンティニュアスＡＦサーボでは、
一度被写体に合焦しても、継続して焦点検出が行なわ
れ、常に被写体に合焦するように、必要に応じてレンズ
が駆動される。コンティニュアスＡＦサーボによれば、
被写体自身の動きや構図の変更等により画面内の被写体
が合焦位置から外れた場合は、カメラがそれを判断して
レンズ駆動を再開し絶えず合焦を維持するように継続的
にレンズ駆動が行なわれる。このモードはスポーツなど
動きの有る被写体に向いている。

【０００４】また、上記のような単独の焦点検出エリア
ではなく、複数の焦点検出エリア（以下マルチエリアと
いう）をもつ焦点検出装置も従来知られている。特開平
１−２７９２１５には、複数の焦点検出エリアを有する
カメラが開示されている。このカメラは、レンズの駆動
動作を半押しスイッチの起動によってだけでなく、エリ
ア切替えスイッチの起動によってもレンズ駆動動作を開
始するというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術には、コンティニュアスＡＦサーボのように絶
えずレンズ駆動が継続する場合においてのマルチエリア
のエリア切替えを行なった際の動作に関しては一切記載
されていなかった。即ち上記従来技術では、「第一また
は第二の方法で新たなる測距動作を開始するものであ
り、撮影レンズが合焦位置に達すると測距動作が完了す
るように構成すると効果的に多点測距を行うことが可能
になる。」と述べているように、コンティニュアスＡＦ
サーボ中にエリア切替えを行った場合を想定しておら
ず、また、エリア切替えで新たな測距動作を開始するた
め、切替え以前の状態が考慮されないため、コンティニ
ュアスＡＦサーボ中のエリア切替えに伴う円滑で迅速な
応答が妨げられる欠点があった。

【０００６】コンティニュアスＡＦサーボ中の駆動にお
いて、エリア切替えに際しても迅速で円滑な被写体追従
性を発揮するためには、切替え前後の被写体の状況を把
握しておくことが必要であり、エリア切替えで新たな測
距動作を開始する場合には、それ以前の被写体状況が無
視され、また、新たな被写体状況の把握にさらに複数回
のデータ蓄積を必要とするため、切替え後の応答性が悪
くなる問題がある。

【０００７】例えば、コンティニュアスＡＦサーボ中
に、切替前のエリアの被写体距離と切替後のエリアの被
写体距離が大きく変化した場合は不安定な動作を起こし
たり不必要な駆動を行う可能性が高い。またエリアの切
替えが所定の順番で順次行われる様な選択手段の構造に
おいては、撮影者が望む目的の被写体が存在する焦点検
出エリアに至るまでに通過する焦点検出エリアにおい
て、次々とピントを合わせようとする動作が入って煩わ
しいと言った問題が生じる可能性もある。

【０００８】本発明は、このようなコンティニュアスＡ
Ｆサーボの場合において、マルチエリアのエリア切替え
を行っても、滑らかなレンズ駆動が継続されるカメラを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の請求項１の発明では、複数の焦点検出エリア
から特定のエリアを指定して、そのエリアの像に合焦さ
せるようにレンズを駆動するマルチエリア焦点調節カメ
ラにおいて、複数の焦点検出エリアに対応して設けられ
た受光手段と、受光手段の出力に基づき、特定の焦点検
出エリアに関するデフォーカス量を算出する演算手段
と、所定のシークエンスで特定の焦点検出エリアに関す
るデフォーカス量算出をくり返し実行する様に受光手段
と演算手段とを制御する制御手段と、特定のエリアを変
更する変更手段と、演算手段により算出されたデフォー
カス量に基づき新たなレンズ駆動の必要性を判定するも
のであり、変更手段によりエリアが変更された場合に
は、変更される前の焦点検出エリアに関するデフォーカ
ス量と変更された後の焦点検出エリアに関するデフォー
カス量とに基づき新たなレンズ駆動の必要性を判定する
判定手段と、判定手段の判定結果に基づいて駆動信号を
作成する駆動信号作成手段と、駆動信号に基づいて撮影
レンズの駆動を行うレンズ駆動手段とを有するようにマ
ルチエリア焦点調節カメラを構成した。

【００１０】すなわち新たな駆動をエリア切替え動作に
よらず被写体の状況を判断することで行うようにした。

【００１１】

【作用】本発明においては上記の構成を取るので、新た
なレンズの駆動の有無はエリア切り替えとは独立して上
記判定手段の判断に基づいて行われる事になり、焦点検
出結果の時系列的な並びに対応して最適な駆動がなされ
滑らかなマルチエリアのコンティニュアスＡＦサーボが
達成される。

【００１２】上記判定手段は、被写体状況判定手段とも
呼ぶべきものであり、被写体の動作の連続性や跳び等の
被写体の状況の検出結果で新たなレンズ駆動の必要性を
判定している。例えばエリアが切り替わっても、切り替
わり前後の両エリアにとらえられた被写体の距離がほと
んど同じ場合は合焦状態が継続されているため駆動の必
要が無い。このような場合には、判定手段は、レンズを
駆動する必要がないと判断し新たな駆動は行わない。

【００１３】これに対して過去と現在とで被写体距離が
変わっている場合には、判定手段はその内容を判定し、
駆動信号作成手段は前記判定に応じて、レンズを駆動し
たり駆動を禁止したりする。つまり、エリア切り替えで
被写体距離に大きな跳びの生じた場合や、エリアの切り
替え途中で別のエリアを経由する際に被写体距離が不規
則な変動をした場合には、判定手段はこれらの変化を識
別して駆動の有無を判断し、駆動信号作成手段が最適な
駆動信号を作成するのである。これによって、エリア切
り替えで焦点検出結果に変動が生じても滑らかな焦点調
節動作をするコンティニュアスＡＦサーボが得られる。

【００１４】また上記判定手段はエリア切り替えと無関
係に働いているので、同一エリアでも生じうる被写体外
しなどによるデフォーカスの跳びなどに対しても効果的
である。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例について図１〜図13を
用いて説明する。図１は本発明の実施例のカメラの光学
系を示した図である。撮影レンズ101 を通過した光束
は、ハーフミラーであるリターンミラー102 により一部
が反射されて透過型の液晶表示108 、スクリーン109 、
ペンタプリズム110 を通して撮影者の目にとどく。ま
た、光束の一部はリターンミラー102 を透過し、サブミ
ラー103 により反射されて焦点検出ブロック106 にとど
く。焦点検出ブロック106 についての詳細は図２に示さ
れている。

【００１６】図２において、焦点検出光学ブロック106
に入射した光束は、焦点検出可能なエリア以外の光束を
遮光する焦点検出エリアマスク210 とコンデンサレンズ
230と絞りマスク240 結像レンズ250 を通過してライン
センサ260 に結像される。焦点検出エリアマスク210 と
コンデンサレンズ230 とはそれぞれ5 つの部分にわけら
れており(211〜215, 231〜235)、絞りマスク240 と結像
レンズ250 とラインセンサ260 とはそれぞれ５つの部分
（ 241〜245, 251〜255, 261〜265)にわけられている。
焦点検出エリアマスク210 の開口部211 を透過した光束
は、コンデンサレンズの一部231 と絞りマスクの開口部
241a,241b と結像レンズの一部251a,251b とを通過して
ラインセンサ261a、261bに結像される。また、焦点検出
エリアマスク210 の開口部212 を透過した光束は、コン
デンサレンズの一部232 と絞りマスクの開口部242a,242
b と結像レンズの一部252a,252b とを通過してラインセ
ンサ262a、262bに結像される。焦点検出エリアマスク21
0 のその他の部分についても同様にそれぞれ対応するラ
インセンサに結像される。

【００１７】なお、撮影時にはリターンミラー102 は光
軸から退避し、撮影光軸はフィルム面105 に到達する。
撮影時以外は、フィルム面105 の前面はシャッタ104 に
より遮光されている。図３は、実施例のカメラの外観図
である。カメラ上面には、電源のオンオフを行う電源ス
イッチ３と、測光や焦点検出の起動を行う半押し位置と
露光動作を起動する全押し位置とに操作可能な２段式の
レリーズスイッチ１とが配置されている。カメラの裏蓋
近傍には、焦点検出するエリアを選択する選択部材２が
配置され、選択部材２は、選択スイッチ11〜15から構成
されている。

【００１８】図５は図３の選択部材２とは異なる形態の
選択部材2'を示した図である。図５の選択部材2'は、選
択スイッチ16,17 から構成されており、これらのスイッ
チは、それぞれファインダー内で点灯している（選択さ
れている）エリアを右隣、左隣に変更することを指定す
るスイッチである。このスイッチによれば、一押し毎に
１つずつエリアを変更したり、押されている時間に応じ
てエリアを変更することが可能である。

【００１９】このカメラのファインダー内を見たときの
様子を示した図が図４である。ファインダー内には焦点
検出エリア311 〜315 が表示可能になっており、前述の
選択スイッチ11〜15により選択されたエリアの枠が点灯
し、他のエリアはその枠だけが見えるようになってい
る。表示のデバイスとしては液晶、エレクトロクロミッ
ク、ＩＲＥＤ個別照明等いろいろあり、また、公知であ
るため詳述しない。焦点検出エリア311 〜315 は、それ
ぞれ選択スイッチ11〜15に対応している。

【００２０】図６は、本発明の実施例のブロック図であ
る。半押しされることで焦点検出動作を開始するレリー
ズスイッチ29は、CPU20 に接続されており、レリーズス
イッチからの信号が入力されるとCPU20 が起動する。レ
リーズスイッチ29には、レリーズ半押し状態が解除され
ても所定の時間は焦点検出動作を継続するタイマー（不
図示）が設定されている。CPU20 の起動は、レリーズス
イッチ29の代わりに、カメラの電源スイッチ（図３の符
号３）オンで行ってもよい。

【００２１】CPU20 は、CCD イメージセンサ等の受光素
子（不図示）により構成される公知の受光部21に蓄積さ
れた電荷から得られる画像信号に基づき、公知の方法で
デフォーカス量を算出する演算部22と、後述する記憶部
23、判定部24、駆動信号形成部25、制御部27および選択
部28とからなる。駆動信号形成部25の出力は駆動部26に
出力され、駆動部26は駆動信号に応じてレンズを駆動す
る。

【００２２】また、選択部28と判定部24とは表示装置40
に接続されており、表示装置40は、選択された焦点検出
エリアの表示と合焦状態の表示とを行う。記憶部23は、
演算部22により算出されたデフォーカス量を順次記憶す
るものである。本実施例では、記憶部23は常時最新のデ
フォーカス量から１０回分前迄のデフォーカス量を記憶
しており、最新のデフォーカス量が算出されたら、一番
古いデータを削除するようになっている。もちろん記憶
されるデフォーカス量の数は１０に限定されるものでな
い。

【００２３】以下、判定部24について説明する。判定部
24は、記憶部23に記憶されたデフォーカス量を用いて、
レンズの駆動が必要か否かの判定を行う。判定部24は、
以下詳述するように合焦判定部と被写体跳び判定部と被
写体移動判定部とにさらにわけられる（図７参照）。合
焦判定部では、デフォーカス量が非常に小さく撮影光学
系が被写体に合焦していることが判定され、被写体跳び
判定部では、デフォーカス量が急に大きく変わったこと
か判定され、被写体移動判定部では、デフォーカス量の
小さな変化が判定される。

【００２４】図８は、判定手段により被写体の跳びがあ
ったと判定される実際の様子を示した図である。図８の
(A)(B)は、中央の焦点検出エリアを用いて被写体を捕ら
えている(A) ときに、撮影者がカメラを動かすことによ
り被写体が焦点検出エリアから外れてしまった例を示し
ている。また、図８の(C)(D)は、中央の焦点検出エリア
を用いて被写体を捕らえている(C) ときに、撮影者がエ
リア選択スイッチを操作することにより焦点検出エリア
が被写体から外れてしまった例を示している。

【００２５】以下、それぞれの判定について説明する。
まず、上述の合焦判定について説明する。判定部24は、
算出された最新のデフォーカス量が合焦条件として決め
られた第一所定値ＤＦ１の範囲にあるか否かを下記
（１）式を用いて判定することにより、合焦判定を行
う。

【００２６】 −ＤＦ１＜デフォーカス量Ｄ（０）＜ＤＦ１ ─（１） 本実施例では、ＤＦ１は１００ミクロンに設定されており、
（１）式が満たされれば合焦と判定し、満たされなけれ
ば非合焦と判定する。なお、ここではデフォーカス量の
単位で表したが、もちろんこれを所定の比率で変換して
例えばフィードバックパルスの次元で比較しても良い。
このような事は単なる単位の置き換えにすぎないので以
下の説明でも簡単の為デフォーカス量の単位で説明をす
る。

【００２７】次に、被写体跳び判定について説明する。
判定部24は、算出された複数のデフォーカス量の並びの
中で急激に第二所定量ＺＪ１以上の跳びが発生したか否
かを判定することにより、被写体跳び判定を行なう。本
実施例では、デフォーカス量が以下の式（２）〜（５）
を満たす時に跳び発生と判断する。

【００２８】 Ｄ（ｎ）＝時刻ｔ（ｎ）のデフォーカス量 ─（２） Ｄ（ｎ＋１）＝１つ前の時刻ｔ（ｎ＋１）のデフォーカス量─（３） ＤＪ（ｎ）＝Ｄ（ｎ）−Ｄ（ｎ＋１） ─（４） ｜ＤＪ（ｎ）｜＞ＺＪ１ ─（５） ただし｜ ｜は絶対値である。

【００２９】また、より厳密に判定を行うために、比較
する２つのデフォーカス量の検出時点（厳密にはCCD の
ように電荷蓄積型の受光部であれば、それぞれデフォー
カス量算出の元となった電荷蓄積時間の中点）の間のレ
ンズ駆動量を考慮することも可能である。この場合に
は、デフォーカス量が以下の式（６）〜（10）を満たす
時に跳び発生と判断する。

【００３０】 Ｄ（ｎ）＝時刻ｔ（ｎ）のデフォーカス量 ─（６） Ｄ（ｍ）＝時刻ｔ（ｍ）のデフォーカス量 ─（７） Ｗ（ｎ，ｍ）＝検出時点ｔ（ｎ）とｔ（ｍ）の間のレンズ駆動量─（８） Ｐ（ｎ，ｍ）＝Ｄ（ｎ）＋Ｗ（ｎ，ｍ）−Ｄ（ｍ） ─（９） ｜Ｐ（ｎ，ｍ）｜＞第３所定値 ─（10） ただし｜ ｜は絶対値である。

【００３１】もちろん比較する組み合わせは上記の場合
に限定されるものではない。また前ピン側に跳びが発生
した場合と、後ピン側に跳びが発生した場合とで扱いを
変えるように、Ｐ（ｎ，ｍ）の正負で前記第３所定値の
大きさを変更するようにしても良い。次に、被写体移動
判定について説明する。

【００３２】この判定は、被写体の移動の有無を判定し
て、これに応じて判定部の判定法あるいは駆動信号作成
手段の内容を変更しようというものである。検出時点ｔ
（ｎ）とｔ（ｍ）との間の時間をＴ（ｎ，ｍ）とする
と、この間の被写体移動に伴う像面移動の速度Ｖ（ｎ，
ｍ）は上記Ｐ（ｎ，ｍ）を用いて、 Ｖ（ｎ，ｍ）＝Ｐ（ｎ，ｍ）／Ｔ（ｎ，ｍ）─(11) と表される。

【００３３】この式(11)を用いれば、過去の像面移動速
度が、順次Ｖ（０，１）、Ｖ（１，２）、Ｖ（２，
３）、Ｖ（３，４）──として求まる。通常、被写体を
正確にとらえていれば被写体の移動速度は急変する事は
無く、像面移動速度の変化が規則的であったり、滑らか
であったりするはずなので、上記移動速度の時間変化が
像面移動速度の変化が所定の範囲内にあれば、被写体が
移動していると判断出来る。例えば像面速度比Ｒ（０，
１）を Ｒ（０，１）＝Ｖ（０，１）／Ｖ（１，２）─(12) としてたとえばこれが所定範囲 ０．５＜Ｒ（０，１）＜１．５ ─(13) であるか否かを判断し、この条件を満たせば被写体移動
有りと判定し条件を満たさない場合は前述した被写体跳
びと判定する事が出来る。

【００３４】また、別の被写体移動の判定としては、以
下のような手法が考えられる。例えば連続３回の被写体
像面位置のうち最新のものをＺ（０），順次過去のもの
をＺ（１），Ｚ（２）とすると、それぞれ Ｚ（０）＝Ｄ（０）＋Ｗ（０，１）＋Ｗ（１，２） ─(14) Ｚ（１）＝Ｄ（１）＋Ｗ（１，２） ─(15) Ｚ（２）＝Ｄ（２） ─(16) で表される。

【００３５】そして、それぞれの検出時刻をｔ（０）、
ｔ（１）、ｔ（２）として、これから決まる３つの座標
（ｔ（０），Ｚ（０））、（ｔ（１），Ｚ（１））、
（ｔ（２），Ｚ（２））に対してこの内２つの座標点を
結ぶ直線を考え、残りの点がこの直線から離れている乖
離量を計算する。この乖離量が所定値以下なら被写体移
動有り、所定値以上なら被写体跳びと判定出来る。もち
ろん被写体像面位置Ｚ（０），Ｚ（１），Ｚ（２）、Ｚ
（３）の４点とし、この内３点を通る２次曲線を求め、
残りの点とこの曲線との乖離を計算する様にしても良い
し、２次以上の曲線等類似の変形はいろいろと可能であ
り記載のものに限定されない。

【００３６】以上のように判定部24は、合焦判定の他に
被写体跳びの判定、あるいは、被写体移動の判定を少な
くとも１つは行ってレンズ駆動の必要があるかないかの
判断を行う。次に、選択部28について説明する。上述の
選択部28は図３に示した選択部材２からの信号を入力す
る。

【００３７】選択部28は、図３のように各エリア毎に相
当する選択スイッチが設けられている場合には、選択ス
イッチ11〜15の操作信号を直接出力し、図５のようにエ
リアを左右に移動させる選択スイッチが設けられている
場合には、過去の選択位置に、選択スイッチによる相対
位置変更を加味して、現在選択されている焦点検出エリ
アを決定し出力する。

【００３８】次に、制御部27について説明する。制御部
27は、受光部21と演算部22とを制御して焦点検出動作を
繰り返すものである。前記蓄積開始の直前には前記選択
手段の選択している選択エリアを調べて、選択エリアの
蓄積を開始するように制御する。なお受光動作の開始は
前回の蓄積動作の終了によっても良いし、デフォーカス
量演算終了によっても良いし、その他のタイミングに依
存させても良いがいずれにしても短い間隔で繰り返され
る様にする。

【００３９】被写体が暗くて蓄積時間が１００ｍｓ以上
になるなど非常に長くなった場合には、蓄積の終了を待
っていては応答性がそこなわれる。そこで、前回の蓄積
開始から所定時間が経過した際に選択位置確認動作を行
い、選択位置が変更されていた場合には、新しく選択さ
れたエリアの受光部の蓄積開始をするようにすると更に
良い。

【００４０】また、制御部27は、蓄積動作は全ての焦点
検出エリアで行い、デフォーカス演算を選択エリアにつ
いて行う様にしても良い。この場合にはハードウエアの
負担が増大する欠点はあるがエリア切り替えに対する応
答性が向上する利点がある。次に駆動信号形成部25につ
いて説明する。駆動信号形成部25は、上述した判定部24
の判定結果（出力）に基づいて駆動信号を作成する。

【００４１】判定部24は、合焦判定と被写体跳び判定と
被写体移動判定とを行うので、駆動信号形成部25は次の
ような駆動信号を形成する。 被合焦状態であるの
で、デフォーカス量に基づいてレンズ駆動をする。
合焦状態であるのでレンズ駆動をしない。 被写体跳
びが発生したと判定されたときには、少なくとも被写体
跳びに対応するデフォーカス量では駆動しない。この場
合には、全くレンズを駆動し ない場合もあるし、飛び
の発生する以前のデフォーカス量で駆動する場合も あ
る。 被写体移動が発生したと判定されたときには、
被写体の移動に合わせて予測駆動を行う。次に上述の合
焦判定と被写体跳び判定と被写体移動判定と幾つかの組
み合わせによるシークエンスの例を説明する。

【００４２】図９は、合焦判定と被写体跳び判定を行う
実施例の動作を示したフローチャートである。本フロー
は、レリーズスイッチ29から、レリーズスイッチが半押
しされたことを伝える信号が入力された時点でスタート
する。ステップS1では、選択部28からの出力信号を入力
し、選択スイッチ（図３の符号２）によりどの焦点検出
エリアが選択されているかを検出する。

【００４３】ステップS2では、表示装置40に出力信号を
出力し、ステップS1で検出されたエリアを点灯させ、ス
テップS3に進む。ステップS3では、受光部21に出力信号
を出力し受光を開始させる。ステップS4では、ステップ
S3で得られた信号から演算部22がデフォーカス量D(n)を
算出し、ステップS5では、検出の時刻t(n)とデフォーカ
ス量D(n)とを記憶部23に表１の如く記憶する。

【００４４】ステップS6では、判定部24からの信号を入
力し、被写体跳びがあったと判定されるかどうか判断
（前述の（５）式による）し、跳びがあったときにはス
テップS8に進み、跳びがなければステップS10 に進む。
ステップS8では、記憶手段に記憶された表１のデータに
基づいて被写体跳びの継続時間JTを測定し、ステップS8
に進む。

【００４５】ステップS9では、ステップS8で測定された
継続時間JTを、予め規定されたJTmax と比較し、JT＞JT
max が満たされればステップS13 に進み、満たされなけ
ればステップS11 に進む。ステップS11 では、ステップ
S5で記憶部23に表１のように記憶されたデフォーカス量
のデータに基づいて、レンズを駆動する信号を形成し、
ステップS12 に進む。具体的には被写体跳びが続いた中
の最新のデフォーカス量に基づいて駆動しても良いし、
複数の被写体跳びデータから撮影者の意図を読み未来の
データを予測してその予測値に対して駆動するように駆
動信号を作成しても良い。

【００４６】ステップS12 では、レンズ駆動モータに出
力信号を出力し、ステップS13 に進む。ステップS6で被
写体跳びがなかったと判定された場合にステップS10 で
は、ステップS5で記憶されたデフォーカス量に基づき、
合焦しているか否かを判断（前述の（１）式の判断によ
る）し、合焦している場合にはステップS13 に、してい
ない場合にはステップS11 に進む。

【００４７】ステップS13 では、レリーズスイッチから
の信号を入力し、レリーズが行われた場合にはステップ
S14 で撮影を行い、フローを終了する。レリーズされな
い場合にはステップS1に戻る。

【００４８】

【表１】

【００４９】上述のフローのように制御された場合の、
実際のレンズ駆動について、図10を用いて説明する。図
10A は、横軸を時間、縦軸をデフォーカス量として、デ
フォーカス量の時間変化を示したものである。一点鎖線
で示された位置はデフォーカス量が０の位置であり、そ
の位置に対し±DF1 の範囲が合焦と判断される範囲であ
る。丸印は検出時刻（電荷蓄積の中点）を示す。

【００５０】また、図10B は、図10A に示された場合の
被写体像面ＯＢＪとレンズ位置ＬＭＯとの時間変化を示
す。 上記図９のようなフローに従えば、図10A,10B か
らわかるように、デフォーカス量が合焦幅プラスマイナ
スＤＦ１（第一所定量）に入るとレンズ駆動は停止さ
れ、デフォーカス量がこの範囲を外れると駆動がなされ
る。少しずつ移動する被写体に対してはこのように絶え
ず追従するのでコンティニュアスＡＦサーボが行われ
る。しかしデフォーカスの跳びがＺＪ１（第二所定量）
を越えると、これに対してはすぐには駆動が行われず、
この跳びの状態がしばらく続く（図10B のＪＴ）とこの
跳びのデフォーカス量に対して合焦させるべく駆動が開
始される。これによって図10A の様な短時間の跳びはリ
ジェクトされ、駆動が安定化する。エリア切り替えの途
中ではこのようなデフォーカス跳びが発生しやすいが、
その様な場合でも無用な駆動がなされないので安定した
駆動性能が得られる。図11は、合焦判定と被写体移動判
定を行う第二の実施例の動作を示したフローチャートで
ある。

【００５１】本フローは、レリーズスイッチ29から、レ
リーズスイッチが半押しされたことを伝える信号が入力
された時点でスタートする。ステップS21 では、選択部
28からの出力信号を入力し、選択スイッチ（図３の符号
２）によりどの焦点検出エリアが選択されているかを検
出する。ステップS22 では、表示装置40に出力信号を出
力し、ステップS21 で検出されたエリアを点灯させ、ス
テップS23 に進む。

【００５２】ステップS23 では、受光部21に出力信号を
出力し受光を開始させる。ステップS24 では、ステップ
S23 で得られた信号から演算部22がデフォーカス量D(n)
を算出し、ステップS25 では、検出の時刻t(n)とデフォ
ーカス量D(n)とを記憶部23に表２の如く記憶する。ステ
ップS26 では、ステップS25 で記憶部23に記憶された、
時刻t(n)と t(n＋1)との間のレンズ駆動量W(n, n＋1)
と、ステップS25 で記憶されたデフォーカス量D(n)とか
ら下記式(17)に基づき被写体移動量P(n, n＋1)を算出
し、ステップS27 でそれを記憶部23に記憶する。

【００５３】 P(n, n＋1)＝D(n)＋W(n, n＋1)− D(n＋1) ──（17） ステップS28 では、ステップS25 で記憶された検出時刻
t(n)と、ステップS27で記憶された被写体移動量P(n, n
＋1)とから下記式(18)により時刻t(n)と t(n＋1)との間
の被写体移動速度V(n, n＋1)を算出し、ステップS29 で
それを記憶部23に記憶する。

【００５４】 V(n, n＋1)＝P(n, n＋1)/T(n,n＋1) ──(18) ただし、T(n, n＋1)＝t(n)− t(n＋1)である。ステップ
S30 では、ステップS25,27,29 で記憶部23に記憶された
表２に示すデータに基づき被写体移動があったかどうか
判定し、移動があったときにはステップS31 に進み、移
動がなければステップS32 に進む。

【００５５】具体的には、ステップS30 では以下のよう
な判断が行われる。１サイクルごとのV(0,1)、V(1,2)の
変化の様子を示す像面速度比R(0,1)は、R(0,1)＝V(0,1)
/V(1,2) で表される。R(0,1)、R(1,2)、R(2,3)──につ
いても同様であるが、ここではV(0,1)、V(1,2)、R(0,1)
を代表として説明する。図１２Ａ〜Ｄから明らかなよう
に、被写体が連続して（比較的規則正しく）動いている
時は上記の比Ｒ（０，１）の値は１前後である。従って
前述の式(13)のように、0.5 ＜Ｒ(0,1) ＜1.5 と所定の
範囲を設定し、この式が成立しない場合には単なる被写
体跳びがあると判断され、成立する場合（図１２Ａ，
Ｂ，Ｄ）には被写体が連続して移動しているか、あるい
は、静止している（被写体跳びがない）と判断される。

【００５６】上述のように、式(13)が成立する場合には
被写体が連続して移動しているか、静止しているかが判
断できないので、さらに、 ｜Ｖ（０，１）｜＞Ｖｔｈ (19) を用いて式(19)が成立しない場合は被写体静止、式(19)
が成立する場合は被写体移動有りと識別出来る。Ｖｔｈ
は０以上の所定の数である。

【００５７】なお、判定手段は被写体移動の判定として
上記判定を行うことで足りるが、好ましくは表２の記憶
情報に基づいて所定個の比あるいは所定時間内の複数個
の比Ｒ（０，１），Ｒ（１，２），Ｒ（２，３）、Ｒ
（３，４）・・・を記憶手段に記憶された表２の内容か
ら算出し、その中の一定個数の比R(i,j)が式(13)を満た
し、且つこの式(13)を満たした場合について少なくとも
一つの対応するＶ（ｉ，ｊ）が下記式 (19’) を満たし
たときに被写体移動ありと判定するほうがよい。

【００５８】 ｜Ｖ（ｉ，ｊ）｜＞Ｖｔｈ (19’) また、被写体移動の判定に使うデータの時間幅を広げる
ことで次の２つの場合を被写体移動有りとして扱うよう
にする事が出来る。 （Ａ）被写体移動ありで、且つ被写体跳び無し。 （Ｂ）一時的な被写体跳びが生じているが、全体として
は被写体移動状態にある。

【００５９】ステップS31 では、被写体駆動の予測駆動
信号を形成し、ステップS34 に進む。具体的な予測駆動
信号の作成方法は、公知であるのでここでは詳述しな
い。このステップの特徴は上記（Ｂ）の場合の扱いにあ
る。被写体跳びに影響されて、駆動動作が乱れる事が無
いようにしているステップS30 で移動がないと判断され
ると、ステップS32 では、ステップS25で記憶されたデ
フォーカス量に基づき、合焦しているか否かを判断（前
述の（１）式の判断による）し、合焦している場合には
ステップS36 に、していない場合にはステップS33 に進
む。

【００６０】ステップS33 では、ステップS24 で記憶部
23に表２のように記憶されたデフォーカス量のデータに
基づいて、レンズを駆動する信号を形成し、ステップS3
4 に進む。具体的には被写体跳びが続いた中の最新のデ
フォーカス量に基づいて駆動しても良いし、複数の被写
体跳びデータから撮影者の意図を読み未来のデータを予
測してその予測値に対して駆動するように駆動信号を作
成しても良い。

【００６１】ステップS34 では、レンズ駆動モータに出
力信号を出力し、ステップS35 に進む。ステップS35 で
はステップS31 あるいはステップS33 で形成された駆動
信号をレンズ駆動量として記憶部23に記憶する。ステッ
プS36 では、レリーズスイッチからの信号を入力し、レ
リーズが行われた場合にはステップS37 で撮影を行い、
フローを終了する。レリーズされない場合にはステップ
S21 に戻る。

【００６２】

【表２】

【００６３】図12は被写体像面位置あるいはレンズ位置
を縦軸に取り、その時間変化を示すもので、図10B と同
じように座標軸をとっている。丸印は電荷蓄積の中点で
あり、ＯＢＪ１は撮影者に向かって移動してくる第１被
写体の被写体像面の時間変化を示しており、また、ＯＢ
Ｊ２は撮影者に向かって移動してくる第２被写体の被写
体像面の時間変化を示している。途中で丸印がＯＢＪ１
からＯＢＪ２に移っているのは、この時点でエリア切り
替えがなされて距離の違う被写体に焦点検出が開始され
たことを意味している。

【００６４】図12Ｅはこのような検出の変化に対して、
判定手段と駆動信号作成手段の機能によってレンズ移動
の軌跡を図12ＥのＬＭＯの様にコントロールしている事
を示している。このようにすると図12Ｅのように、移動
中の被写体ＯＢＪ１から、エリア切り替えなどに伴って
別の移動被写体ＯＢＪ２に移っても、レンズ軌跡はＬＭ
Ｏのように制御されるので、予測駆動の最中でも滑らか
な応答のコンティニュアスＡＦサーボが行われる。予測
駆動中は過去の結果から未来の予測を行う為わずかな外
乱で予測が狂い誤御動作が発生しやすいが上記の処理に
より、エリア切り替えなどによる跳びのデータがリジェ
クトされ、十分情報の整ったところで新たな予測駆動に
入るがその間に無駄な駆動が入らないので応答性と滑ら
かさを兼ね備えた予測駆動が可能となる。図13は、合焦
判定と被写体跳び判定と被写体移動判定を行う第三の実
施例の動作を示したフローチャートである。細かい説明
については、図９、図11のフローチャートと同じである
から省略する。

【００６５】本フローは、レリーズスイッチ29から、レ
リーズスイッチが半押しされたことを伝える信号が入力
された時点でスタートする。ステップS51 では、選択部
28からの出力信号を入力し、選択スイッチ（図３の符号
２）によりどの焦点検出エリアが選択されているかを検
出する。ステップS52 では、表示装置40に出力信号を出
力し、ステップS51 で検出されたエリアを点灯させ、ス
テップS53 に進む。

【００６６】ステップS53 では、受光部21に出力信号を
出力し受光を開始させる。ステップS54 では、ステップ
S53 で得られた信号から演算部22がデフォーカス量D(n)
を算出し、ステップS55 では、検出の時刻t(n)とデフォ
ーカス量D(n)とを記憶部23に記憶する。ステップS56 で
は、ステップS55 で記憶部23に記憶された、時刻t(n)と
t(n＋1)との間のレンズ駆動量W(n, n＋1)と、ステップ
S55 で記憶されたデフォーカス量D(n)とから下記式(17)
に基づき被写体移動量P(n, n＋1)を算出し、ステップS5
7 でそれを記憶部23に記憶する。

【００６７】 P(n, n＋1)＝D(n)＋W(n, n＋1)− D(n＋1) ──（17） ステップS58 では、ステップS55 で記憶された検出時刻
t(n)と、ステップS57で記憶された被写体移動量P(n, n
＋1)とから下記式(18)により時刻t(n)と t(n＋1)との間
の被写体移動速度V(n, n＋1)を算出し、ステップS59 で
それを記憶部23に記憶する。

【００６８】 V(n, n＋1)＝P(n, n＋1)/T(n,n＋1) ──(18) ただし、T(n, n＋1)＝t(n)− t(n＋1)である。ステップ
S60 では、ステップS55,57,59 で記憶部23に記憶された
データに基づき被写体移動があったかどうか判定し、移
動があったときにはステップS61 に進み、移動がなけれ
ばステップS62 に進む。

【００６９】ステップS61 では、被写体駆動の予測駆動
信号を形成し、ステップS68 に進む。具体的な予測駆動
信号の作成方法は、公知であるのでここでは詳述しな
い。ステップS62 では、判定部24からの信号を入力し、
被写体跳びがあったと判定されるかどうか判断（前述の
（５）式による）し、跳びがあったときにはステップS6
4 に進み、跳びがなければステップS66 に進む。

【００７０】ステップS64 では、記憶手段に記憶された
データに基づいて被写体跳びの継続時間JTを測定し、ス
テップS65 に進む。ステップS65 では、ステップS64 で
測定された継続時間JTを、予め規定されたJTmax と比較
し、JT＞JTmax が満たされればステップS67 に進み、満
たされなければステップS70 に進む。

【００７１】ステップS62 で被写体跳びがないと判断さ
れると、ステップS66 では、ステップS55 で記憶された
デフォーカス量に基づき、合焦しているか否かを判断
（前述の（１）式の判断による）し、合焦している場合
にはステップS70 に、していない場合にはステップS67
に進む。ステップS67 では、ステップS55 で記憶部23に
記憶されたデフォーカス量のデータに基づいて、レンズ
を駆動する信号を形成し、ステップS68 に進む。具体的
には被写体跳びが続いた中の最新のデフォーカス量に基
づいて駆動しても良いし、複数の被写体跳びデータから
撮影者の意図を読み未来のデータを予測してその予測値
に対して駆動するように駆動信号を作成しても良い。

【００７２】ステップS68 では、レンズ駆動モータに出
力信号を出力し、ステップS69 に進む。ステップS69 で
はステップS61 あるいはステップS67 で形成された駆動
信号をレンズ駆動量として記憶部23に記憶する。ステッ
プS70 では、レリーズスイッチからの信号を入力し、レ
リーズが行われた場合にはステップS71 で撮影を行い、
フローを終了する。レリーズされない場合にはステップ
S51 に戻る。なお、以上のように焦点検出をくり返し、
エリア切り替えの如何を問わず算出されたデフォーカス
量の変化に応じてデフォーカスの異常な変動を除去しな
がら、レンズ駆動が繰り返されるので滑らかなコンティ
ニュアスＡＦサーボが達成されるが、場合によっては撮
影者が意図的にレンズ駆動をとめたい場合がある。

【００７３】その様な目的を達成する為にはレリーズ釦
の半押し解除でレンズ駆動を強制的に停止させる構成に
する事が好ましい。その場合でも再半押し時には直に滑
らかな駆動を開始出来るように半押しタイマーの継続中
は焦点検出動作はくり返し行いデフォーカスデータを記
憶しておく動作は継続する事が好ましい。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、エリア切
り替えで焦点検出結果に変動が生じても滑らかな焦点調
節動作をするコンティニュアスＡＦサーボが得られる。
また、エリア切り替えと無関係に働いているので、同一
エリアでも生じうる被写体外しなどによるデフォーカス
の跳びなどに対しても効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のカメラの光学系を示した図で
ある。

【図２】図1 の焦点検出ブロックについての詳細図であ
る。

【図３】本発明の実施例のカメラの外観図である。

【図４】本発明の実施例のカメラのファインダーの様子
を示した図である。

【図５】図3 の選択部材の別の形態を示した図である。

【図６】本発明の実施例のカメラのブロック図である。

【図７】図6 のブロック図中の判定手段を示したブロッ
ク図である。

【図８】被写体跳びが実際に生じる場合を説明する図で
ある。

【図９】本発明の第一の実施例の動作を示すフローチャ
ート図である。

【図10】第一の実施例の動作によるデフォーカス量の変
化とレンズ駆動の様子を示した図である。

【図11】本発明の第二の実施例の動作を示すフローチャ
ート図である。

【図12】第二の実施例の動作による被写体の変化とレン
ズ駆動の様子を示した図である。

【図13】本発明の第三の実施例の動作を示すフローチャ
ート図である。

【主要部分の符号の説明】

11─選択スイッチ 12─選択スイッチ 13─選択スイッチ 14─選択スイッチ 15─選択スイッチ 16─選択スイッチ 17─選択スイッチ 21─受光部 22─演算部 23─記憶部 24─判定部 25─駆動信号形成部 26─駆動部 27─制御部 28─選択部 29─起動部材 40─表示装置

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の焦点検出エリアから特定のエリア
   を指定して、そのエリアの像に合焦させるようにレンズ
   を駆動するマルチエリア焦点調節カメラにおいて、 前記複数の焦点検出エリアに対応して設けられた受光手
   段と、 前記受光手段の出力に基づき、焦点検出エリアに関する
   デフォーカス量を算出する演算手段と、 所定のシークエンスで焦点検出エリアに関するデフォー
   カス量算出をくり返し実行する様に前記受光手段と演算
   手段とを制御する制御手段と、 前記特定のエリアを変更する変更手段と、前記変更手段によるエリアの変更の有無にかかわらず、
   前記演算手段で繰り返し算出されたデフォーカス量を順
   次記憶しておく記憶手段と、 前記エリアの変更があった場合は、前記記憶手段に記憶
   された複数のデフォーカス量の内、変更前の焦点検出エ
   リアに関するデフォーカス量と変更後の焦点検出エリア
   に関するデフォーカス量とに基づいて被写体の移動を判
   定するとともに、被写体跳びの継続時間を求めて該継続
   時間を所定値と比較することにより、 レンズを駆動する
   必要性を判定する判定手段と、 判定手段の判定結果に基づいて駆動信号を作成する駆動
   信号作成手段と、 前記駆動信号に基づいて撮影レンズの駆動を行うレンズ
   駆動手段とを有するマルチエリア焦点調節カメラ。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記判定手段は、一度合焦を達成した後でも再び非合焦
   が発生した場合もしくは非合焦が発生すると予想される
   場合は駆動が必要であると判定を行うとともに、駆動信
   号作成手段は判定結果に基づいて駆動信号を作成し、一
   旦合焦した後も焦点調節動作が継続して行われるように
   したことを特徴とするマルチエリア焦点調節カメラ。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記マルチエリア焦点調節カメラは更に起動部材を有し
   ており、起動部材の操作により、前記特定の焦点検出エ
   リアに関するデフォーカス量算出を開始するよ うに制御
   手段を起動することを特徴とするマルチエリア焦点調節
   カメラ。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記判定手段は、前記変更手段により焦点検出エリアが
   変更されたときには、変更前の焦点検出エリアに関する
   デフォーカス量と変更後の焦点検出エリアに関するデフ
   ォーカス量とが所定値以上離れているときにはレンズ駆
   動の必要性をなしと判定することを特徴とするマルチエ
   リア焦点調節カメラ。
5. 【請求項５】 請求項１において、 前記判定手段は、前記変更手段により焦点検出エリアが
   変更されたときには、変更前の焦点検出エリアに関する
   デフォーカス量と変更後の焦点検出エリアに関するデフ
   ォーカス量とが規則的に変化しているときにはレンズ駆
   動の必要性をありと判定することを特徴とするマルチエ
   リア焦点調節カメラ。
6. 【請求項６】 請求項１において、 前記マルチエリア焦点調節カメラはレリーズ釦が半押し
   状態であるか否かを検出する半押検出制御手段を有して
   おり、該半押検出制御手段は半押しが解除された状態に
   おいてはレンズ駆動を禁止する事を特徴とするマルチエ
   リア焦点調節カメラ。
7. 【請求項７】 複数の焦点検出エリアから特定のエリア
   を指定して、そのエリアの像に合焦させるようにレンズ
   を駆動するマルチエリア焦点調節カメラにおいて、 前記複数の焦点検出エリアに対応して設けられた複数の
   電荷蓄積型の光電変換手段と、 前記光電変換手段のうち前記特定の焦点検出エリアに対
   応する光電変換手段の出力に基づき、前記特定の焦点検
   出エリアに関するデフォーカス量を算出する演算手段
   と、 所定のシークエンスで焦点検出エリアに関する蓄積動作
   をくり返し実行する様に前記光電変換手段を制御する制
   御手段と、 前記特定のエリアを変更する変更手段と、 前記変更手段によるエリアの変更の有無にかかわらず、
   前記演算手段の算出結果を順次記憶しておく記憶手段
   と、 前記エリアの変更があった場合は、前記記憶手段に記憶
   された複数のデフォーカス量の内、変更前の焦点検出エ
   リアに関するデフォーカス量と変更後の焦点検出エリア
   に関するデフォーカス量とに基づいて被写体の移動を判
   定するとともに、被写体跳びの継続時間を求めて該継続
   時間を所定値と比較することにより、レンズを駆動する
   必要性を判定する判定手段と、 判定手段の判定結果に基づいて駆動信号を作成する駆動
   信号作成手段と、 前記駆動信号に基づいて撮影レンズの駆動を行うレンズ
   駆動手段とを有するマルチエリア焦点調節カメラ。